Повышение эффективности плазменной масс-сепарации за счет оптимизации электрического потенциала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается влияние пространственного распределения электрического потенциала на разделяющие свойства плазменного масс-сепаратора, работающего в конфигурации скрещенных радиального электрического и продольного магнитного полей. В рамках одночастичного приближения были получены аналитические выражения, связывающие распределение электрического потенциала и угловой масс-спектр. Описан математический алгоритм, при помощи которого можно восстановить распределение электрического потенциала по заданной форме масс-спектра. Показано, что локальная неоднородность формы электрического потенциала позволяет добиться осаждения массовых групп в диаметрально противоположных областях сепаратора. Приведены данные, подтверждающие возможность создания в эксперименте как положительной, так и отрицательной локальной неоднородности потенциала. Результаты работы могут быть использованы для повышения эффективности процесса плазменной масс-сепарации ионов различных элементов.

Об авторах

А. П. Ойлер

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ); Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: andrey_oiler@jiht.ru
Россия, Москва; Долгопрудный

Р. А. Усманов

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ)

Email: andrey_oiler@jiht.ru
Россия, Москва

Н. Н. Антонов

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ)

Email: andrey_oiler@jiht.ru
Россия, Москва

А. В. Гавриков

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ)

Email: andrey_oiler@jiht.ru
Россия, Москва

В. П. Смирнов

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ)

Email: andrey_oiler@jiht.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Стратегия развития атомной энергетики России в первой половине XXI века. Основные положения. Одобрена Правительством РФ 25.05.2000 г. М.: Минатом России, 2000.
  2. Jang J., Kim T., Kim G.-Y., D., Lee S. // J. Nucl. Mater. 2019. V. 520. P. 245. Doi.org/10.1016/j.jnucmat.2019.04.024
  3. Volkovich V.A., Maltsev D.S., Soldatova M.N., Ryzhov A.A., Ivanov A.B. // Metals (Basel). 2021. V. 11. № 4. P. 550. Doi.org/10.3390/met11040550
  4. Williamson M.A., Willit J.L. // Nucl. Eng. Technol. 2011. V. 43. P. 329. Doi.org/10.5516/NET.2011.43.4.329
  5. Dolgolenko D.A., and Muromkin Yu.A. // Phys.-Usp.+. 2009. V. 179. P. 369, Doi.org/10.3367/UFNe.0179.200904c.0369
  6. Zweben S.J., Gueroult R., Fisch N.J. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. № 9. Doi.org/10.1063/1.5042845
  7. Martynenko Yu.V. // Phys.-Usp.+. 2009. V. 179. P. 1354. doi.org/10.3367/UFNe.0179.200912n.1354
  8. Zhang Y., Su R., Chen X., Ren C., Lv Y., Mo D., Liu M., Yan S. // J. Radioanal Nucl. Ch. 2019. V. 322. P. 1657–1662. Doi.org/10.1007/s10967-019-06745-w
  9. Ohkawa T., Miller R.L. // Phys. Plasmas. 2002. V. 9. P. 5116. Doi.org/10.1063/1.1523930
  10. Liziakin G., Antonov N., Smirnov V.S., Timirkhanov R., Oiler A., Usmanov R., Melnikov A., Vorona N., Kislenko S., Gavrikov A., Smirnov V.P. // J. Phys. D Appl. Phys. 2021. V. 54. Doi.org/10.1088/1361-6463/ac128e
  11. Smirnov V.P., Samokhin A.A., Vorona N.A., Gavrikov A. V. // Plasma Phys. Reports. 2013. V. 39. P. 456. Doi.org/10.1134/S1063780X13050103
  12. Bardakov V.M., Ivanov S.D., Strokin N.A. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. № 3. Doi.org/10.1063/1.4846898
  13. Gueroult R., Rax J.-M., Fisch N J // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. № 2. Doi.org/10.1063/1.4864325
  14. Trotabas B., Gueroult R. // Plasma Sources Sci. T. 2022. V. 31. № 2. Doi.org/10.1088/1361-6595/ac4847
  15. Liziakin G., Oiler A., Gavrikov A., Antonov N., Smirnov V. // J. Plasma Phys. 2021. V. 87. № 4. Doi.org/10.1017/S0022377821000829
  16. Jin S., Poulos M.J., Van Compernolle B., Morales G. J. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. № 2. Doi.org/10.1063/1.5063597
  17. Volosov V.I., Pekker M.S. // Nuclear Fusion. 1981. V. 21. №. 10. P. 1275. doi: 10.1088/0029-5515/21/10/006
  18. Morozov A.I. Introduction to plasma dynamics. CRC Press, 2012.
  19. Liziakin G.D., Antonov N.N., Vorona N.A., Gavrikov A.V., Kislenko S. A., Kuzmichev S.D., Melnikov A.D., Oiler A.P., Smirnov V.P., Timirkhanov R.A., Usmanov R.A. // Plasma Phys. Reports. 2022. V. 48. P. 1251–60. Doi.org/S1063780X22601912
  20. Liziakin G., Antonov N., Usmanov R., Melnikov A., Timirkhanov R., Vorona N., Smirnov V. S., Oiler A., Kislenko S., Gavrikov A., Smirnov V. P. // Plasma Phys. Control. Fus. 2021. V. 63. №. 3. Doi.org/10.1088/1361-6587/abd25e
  21. Samokhin A.A., Liziakin G.D., Gavrikov A.V., Usmanov R.A., Smirnov V.P. // Journal of Physics: Conference Series. 2016. V. 774. № 1. Doi.org/10.1088/1742-6596/774/1/012198
  22. Oiler A.P., Liziakin G.D., Gavrikov A.V., Smirnov V. P. // Molecules. 2022. V. 27. P. 6824. Doi.org/10.3390/molecules27206824
  23. Brillouin L. // Phys. Rev. 1945. V. 67. P. 260. Doi.org/10.1103/PhysRev.67.260
  24. Bracewell R. // The Fourier transform and its application, 3rd ed. 2000. Singapore: McGrow-Hill Book Co-Singapore, ISBN 0-07-303938-1
  25. Gueroult R., Rax J.-M., Fisch N.J.// Phys. Plasmas. 2019. V. 26. № 12. Doi.org/10.1063/1.5126083
  26. Sheehan J.P., Hershkowitz N.// Plasma Sources Sci. T. 2011. V. 20. № 6. Doi.org/10.1088/0963-0252/20/6/063001
  27. Murzaev Y., Liziakin G., Gavrikov A., Timirkhanov R., Smirnov V. // Plasma Sci. Technol. 2019. V. 21. № 4, Doi.org/10.1088/2058-6272/aaf250

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024